制浆造纸科分析与检测9
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1制浆造纸生产过程的化验与检验1、天平:天平是分析中重要的仪器之一,分为托盘天平和分析天平。
称量前,应先调节天平的零点,即在天平不载重的情况下,向左或向右调节托盘下的平衡螺丝,使指针恰好停在刻度盘的中间位置上。
通常将称量物放在天平左边的托盘中,在天平右边的托盘里添加砝码。
10克以下的质量可以移动标尺上的游码来计量。
当砝码加到天平的两边平衡,指针停在刻度盘中间位置时,则砝码的质量就是称量物的质量。
2、溶液:一种物质以分子、原子或离子状态分散于另一种物质中,构成的均匀而又稳定的体系叫溶液。
溶液由溶质和溶剂组成。
用来溶解别种物质的物质叫溶剂,能被溶剂溶解的物质叫溶质。
3、溶解度:在一定温度下,某物质在100克溶剂中达到饱和状态时所溶解的克数,叫做某物质在某温度的溶解度。
4、百分浓度:质量百分浓度是指每100克溶液中所含溶质的克数。
质量百分浓度= 溶质质量(g) ÷溶液质量((g) × 100%体积百分浓度是指每100毫升溶液中所含溶质的克数。
体积百分浓度= 溶质质量(g) ÷溶液体积(毫升)× 100%5、摩尔浓度:摩尔是物质的量的单位。
1摩尔物质的质量称为摩尔质量,它表示6.02×10²³个微粒的质量,其单位为克/ 摩尔(g/mol) ,在数值上等于元素的12原子量或物质的分子量。
摩尔浓度是指每升溶液中所含溶质的摩尔数,用M 表示。
摩尔数= 物质的质量(g) ÷该物质的摩尔质量(克/摩尔)摩尔浓度= 溶质摩尔数÷溶液体积(升)= 溶质毫摩尔数÷溶液体积(毫升)6、当量浓度:当量浓度在容量分析中用的最多,当量浓度是指1升溶液中所含溶质的克当量数,或每毫升溶液中所含溶质的毫克当量数,用N 表示。
例如:2N盐酸溶液表示1升盐酸溶液中含有2个克当量的盐酸。
当量即化合物相互作用时彼此相当的量。
7、纸浆硬度的测定:纸浆硬度是表示原料经蒸煮后所得纸浆中残留的木素和其它还原性有机物的量,它能相对的表示原料蒸煮过程中除去木素的程度。
制浆造纸分析与检测制浆造纸是将纤维素质原料经过一系列工艺过程分离、提纯、混合、破碎和造纸,最终得到纸张的过程。
这个过程中有许多关键指标需要进行分析和检测,以确保纸张质量的稳定和合规。
首先,制浆过程中需要进行纤维素质原料的分析和检测。
纤维素质原料可以是各种纸浆,如木浆、草浆、竹浆等。
针对每种纸浆,需要分析其纤维形态、化学成分和物理性质。
纤维形态包括纤维长度、纤维粗细和纤维弯曲度等指标,化学成分包括纤维素、半纤维素和木质素的含量,物理性质包括纤维宽度、纤维可塑性和纤维的装订性能等。
这些指标可以通过显微镜观察、化学分析和物理测试等方法进行检测。
其次,制浆过程中需要分析和检测纸浆的质量。
纸浆的质量指标包括纤维素质原料的质量浓度、纤维长度分布和纤维质量的均匀性等。
测量纸浆的质量可以通过湿法比重测定、干燥后质量测定和纤维长度测定等方法进行。
此外,还需要进行纸浆的过氧化氢浓度和pH值的分析和调节,以确保纸张的白度和稳定性。
再次,制浆过程中需要进行纸张的物理性能分析和检测。
纸张的物理性能包括强度、抗撕裂性、密度、吸水性和透气性等。
这些物理性能可以通过拉力试验、撕裂试验、密度测定、吸水性测定和透气性测定等方式进行检测。
物理性能的分析和检测可以帮助制浆造纸厂评估纸张的质量,提供合适的工艺参数和改进产品的指导。
最后,制浆造纸过程中还需要进行纸浆废水的分析和检测。
制浆造纸过程中产生的废水中含有纤维、木质素和化学药剂等物质,需要进行废水处理和排放的监测。
废水中纤维和木质素的含量可以通过溶解浓度测定、紫外可见光谱和液相色谱等分析方法进行检测。
化学药剂的含量可以通过滴定法、光谱分析和氧化还原电位测定等方法进行检测。
综上所述,制浆造纸过程中需要进行纤维素质原料、纸浆质量、纸张物理性能和废水的分析和检测。
这些分析和检测可以帮助制浆造纸厂评估纸张质量的稳定性和合规性,提供生产指导和环保监测的依据。
制浆第一章化学分析的基础知识分析化学在制浆造纸工业中应用十分广泛,是必不可少的。
它是生产的“眼睛”。
原料、中间产品和出场产品的质量检查,生产过程的控制和管理都需要这双“眼睛”;新技术、新工艺的探索和推广,也常以分析化学结果作为重要依据之一。
分析化学在造纸工业中的任务是检查及监督各种原材料的质量,检查生产过程中各工段的半成品质量,最后根据国家标准鉴定成品的等级。
另外造纸用水的分析也很重要,特别是某些浆和纸,如人造丝浆、电容器纸等,对水质要求很高,如果水的质量达不到要求的标准,任何工艺上的改进,都难以生产出合格产品。
造纸工业废水中含有大量污染物,必须严格检测以达到排放标准。
根据制浆造纸分析与检验任务的需要,造纸厂通常设置有厂部中心化验室和车间化验室。
中心化验室一般负责化工原料、纤维原料的分析检验,成品纸的检验,同时负责配制标准溶液和一般试剂。
车间化验室一般设置在生产车间,进行生产流程中半成品的化验,以便于取样和及时传达信息,起到对生产的督导作用。
分析化学是实践性很强的学科。
通过分析化学和分析化学实验的学习,运用定量分析的基本原理与操作技术,并培养科研能力及严谨细致的工作作风和实事求是的科学态度。
近年来仪器分析在我国造纸工业中的使用日益广泛,因为仪器分析法比一般化学分析法迅速,尤其是对微量组分的分析,更有其独特的优点。
例如测定纸浆或纸张灰分中的铜、铁等离子的含量时,应用光电比色法或分光光度法效果较好。
又如测定碱法蒸煮黑液中的碱木素以及酸法蒸煮红液中的各种可利用的糖及木素磺酸盐等,采用气相色谱分析法就具有操作简单,分析速度快,分离效率高和灵敏度高等优点。
随着国内外仪器生产的不断发展,目前造纸工业的仪器分析已向着自动化的器械分析方向发展。
一、分析化学方法的分类分析化学方法有很多种分类,目前主要分为化学分析法和仪器分析法两大类。
(一)化学分析法以物质的化学反应为基础的分析方法称为化学分析法,主要包括重量分析法和容量分析法。
制浆造纸分析与检测试验指导书适用专业:轻化工程专业学时:30轻化工程试验室《植物纤维化学》试验:植物原料的纤维形态测定1.目的要求要求学生把握样品制备、一般光学显微镜的使用、纤维长度和宽度的测量和纤维形态的分析。
通过测定植物纤维原料的纤维形态,包括长度、宽度、长宽比和壁厚等,分析评价造纸原料的优劣,确定工艺条件。
2.试验仪器一般光学显微镜:放大倍数20~500倍,具有测量目镜及带推动器的载物台等。
3.试样的制备用于分析的试样可能是原料、纸浆或纸,无论是哪种试样都需要作适当分散处理后才能进展测定。
(1)原料的处理:选取有代表性的纤维原料试样,将其沿纵向切成火柴棍大小(约为ImmX2mmx30mm),放在水中屡次煮沸,并换水数次,以排解试样中的空气,使试样条下沉。
然后,将1:1的冰醋酸:过氧化氢(30%~50%)溶液及试样放入带螺口盖的耐热塑料瓶中,并在保温箱中,在60C的温度下,浸泡试样约30~48h,以使试样变白、纤维分散。
分散好的试样经过充分洗涤后,制成滤片或0.05%浓度的纤维悬浮液备用。
(2)纸浆的处理:将浆片润湿后,选有代表性的部位,分别取边长约l~2cm的浆片3~5片,总质量约相当于绝干浆OJgo用手将湿浆揉搓成小球,然后放入试管,参与适量的水,充分搅拌或摇动,使纤维分散。
再稀释至大约0.05%~0.1% 的浓度备用,或者将分散的纤维倒在滤网上,做成湿滤片备用。
(3)成纸的处理:在小烧杯中将纸加蒸储水润湿后,撕成小片。
取有代表性的试样数小片,总量约相当于绝干量0.1g,用手搓成小球,置于试管中,加少许蒸储水振摇或放入盛有玻璃球的广口瓶中,轻轻摇动,或用分散器将其分散,制成滤片或纤维悬浮液备用。
4.测量方法(1)显微试片的制备:首先取出制备好的相当于绝干Slg量的浆样,置于试管中,加半试管蒸储水,充分摇动分散,然后用蒸储水稀释至0.05%~0.1%左右的浓度,混合均匀。
用滴管吸取悬浮液3~4滴,置于载玻片上。
制浆造纸分析与检测制浆造纸是指将木材、废纸等纤维原料进行制浆,并通过造纸机将制浆过程中的纤维分散均匀地沉积在筛网上,形成纸张的过程。
制浆造纸是纸张生产的核心环节,对纸张的质量和性能起着决定性的影响。
因此,制浆造纸分析与检测是确保纸张质量的重要保障。
首先是纤维质量分析。
纤维质量是制浆造纸的关键指标之一、其主要包括纤维长度、纤维宽度、纤维粗细、纤维强度等。
纤维质量分析的方法有纤维镜检测法、光学显微镜法、纤维仪分析法等。
通过纤维质量分析,可以评估纤维的品质和特性,以及制浆造纸过程中的纤维损耗情况。
其次是纸浆浓度测定。
纸浆浓度是指在一定体积的纸浆中所包含的纤维的质量。
纸浆浓度测定的常用方法有质量法、试样振荡法、迈尼瓦莎法等。
纸浆浓度测定的准确与否直接影响到制浆造纸过程中纸浆的加工效率和产品质量。
再次是纸张物理性能测试。
纸张的物理性能是指其在力学、光学和电学等方面的性能。
物理性能测试的指标包括纸张的强度、弹性、厚度、吸水性、透光性等。
物理性能测试的方法有拉伸试验、撕裂试验、压缩试验、湿度测试、光学测试等。
通过物理性能测试,可以评估纸张的机械强度、柔软性、厚度均匀度、吸水性和透光性等性能。
最后是纸张化学成分分析。
纸张的化学成分是指纸浆中纤维、填料、胶凝剂、着色剂和化学助剂等的组成及其在纸浆中的比例。
化学成分分析的常用方法包括红外光谱分析、扫描电子显微镜分析、元素分析、纤维素含量分析等。
通过化学成分分析,可以掌握纸张的成分变化及其原因,进而改进纸张的配方和生产工艺,提高纸张的质量。
综上所述,制浆造纸分析与检测是确保纸张质量的重要环节。
通过纤维质量分析、纸浆浓度测定、纸张物理性能测试和纸张化学成分分析等方法,可以全面了解和评估纸张的质量和性能,为制浆造纸过程中的纸张质量控制和改进提供有效依据。
制浆造纸实验分析与检测制浆造纸是一项重要的工艺过程,用于将木材和其他纤维原料转化为纸张和纸浆产品。
为了确保产品质量和过程的可持续性,实验分析和检测是必不可少的。
在制浆过程中,影响纸浆品质的因素有很多,包括原料的种类、制浆条件、化学品的使用等。
通过实验分析和检测,可以对这些因素进行监测和控制,从而提高纸浆的品质和过程的效率。
一种常见的实验分析方法是纤维分析。
通过对纤维形态、长度、宽度、纤维分布等参数的测定,可以评估纤维的品质和纸浆的可加工性。
纤维分析可以通过显微镜观察纤维的形态,也可以使用光学显微镜、扫描电镜等先进的分析仪器进行测量。
另外,可以使用拉伸测试仪等设备对纤维进行力学性能测试,如强度、弹性模量等。
除了纤维分析,还可以进行化学分析和物理性能测试。
化学分析可以测定纸浆中的纤维含量、纸浆品位、灰分含量等。
常用的方法有浸提法、酶解法、碱法等。
物理性能测试可以测定纸张的物理性能,如强度、厚度、密度、吸水性等。
常用的方法有弯曲试验、拉伸试验、压缩试验等。
在检测方面,有两个主要的方面需要考虑。
首先是原料的检测,包括原木的物理性质、化学成分和纤维形态等。
这些信息对于选择合适的原料和优化制浆过程至关重要。
其次是生产过程中的检测,包括对制浆设备的监测和控制,以及对纸浆和纸张的监测。
设备的监测可以通过振动传感器、温度传感器等设备进行,以检测设备的运行状态和性能;而对纸浆和纸张的监测可以通过在线分析仪等设备进行。
实验分析与检测在制浆造纸过程中具有重要的作用。
它们可以帮助优化制浆条件,控制纸浆质量,提高产品的可持续性,并且能够解决制浆过程中的问题和挑战。
通过不断的实验研究和技术创新,制浆造纸工艺将会愈加完善和高效。
《制浆造纸分析与检测》实验(Analysis and Test of Pulping and Papermaking)(50学时)本课程共分为三大部分,包括植物纤维化学实验、制浆原理与工程实验和造纸原理与工程实验。
(一)植物纤维化学实验(15学时)1、实验目的植物原料的纤维形态测定和化学组成测定综合性实验,采用不固定实验条件的教学模式,在教师的指导下学生根据采集的原料选定实验的测定项目及实验条件,对实验结果进行分析讨论。
使课堂上学到的理论知识与实践相结合,提高实验实用性。
2.实验方法植物纤维原料经备料,粉碎、筛选,按选定项目及实验条件进行实验,测定有关数据3.实验仪器普通光学显微镜,纤维质量分析仪,植物纤维粉碎机,索氏抽提器,真空泵,可调电炉,烘箱,水浴锅,电子天平,玻璃仪器等。
4.实验操作步骤根据实验指导书的操作要求,完成以下实验操作,并进行数据整理。
(1)植物纤维原料采集(2)纤维形态的观察与测定(3)原料粉碎、筛选及水份测定(4)1%氢氧化钠抽出物含量的测定(5)水抽出物含量的测定(6)有机溶剂抽出物含量的测定(7)纤维素含量的测定(8)木素含量的测定(9)戊聚糖含量的测定(二)制浆原理与工程实验(15学时)1、实验目的植物原料制浆性能综合性实验,采用不固定实验条件的教学模式,在教师的指导下学生根据采集的原料自行制定制浆工艺条件及实验操作步骤,在实验中实施验证。
从植物原料开始,制备出漂白纸浆,并对实验结果进行分析讨论。
使课堂上学的理论知识与实践相结合,提高理论知识在实际工作中的应用能力。
2、实验方法植物纤维原料采集经备料,按设计的工艺配方和工艺条件添加化学试剂,进行化学法制浆蒸煮、纸浆漂白实验和纸浆质量分析。
3、实验仪器1立升10罐蒸煮器或油浴蒸煮器,削片机,烘箱,天平,PFI磨浆机,水浴锅,标准纤维解离器,白度测定仪,滴定管、容量瓶等。
4、实验操作方法按照实验指导书的实验操作规范和学生设计的工艺配方,完成以下项目的操作(1)植物纤维原料采集;原料切片及水份测定(2)蒸煮工艺的制定;蒸煮操作(3)纸浆得率测定(4)纸浆高锰酸钾值的测定(5)制浆废液残碱分析测定(6)漂白工艺条件的制定及计算;溧白操作(7)漂白纸浆的PFI磨打浆(8)纸张的抄造(9)纸张白度测定(三)造纸原理与工程实验(20学时)1、实验目的了解纸浆与打浆时间之间的关系,制定适宜的打浆工艺;了解纸浆打浆度与纸张物理性能之间的关系,掌握打浆对纸张物理强度影响的基本原理,根据纸浆的特点做出合理的打浆强度曲线图,学习使用瓦利打浆机、叩解度测定仪及各种纸张物理强度测定仪的操作使用,将课堂上学习的理论知识进行实际应用。
制浆造纸分析与检测制浆和造纸是现代社会中非常重要的工业过程,其产品广泛应用于各个领域,如出版业、包装业、日常用品等。
为了确保制浆造纸过程的质量和效益,制浆造纸分析与检测工作显得尤为重要。
下面将对制浆造纸分析与检测的几个关键方面进行探讨。
在制浆过程中,原料的性质和质量直接影响后续的制浆和造纸工艺。
因此,对原料进行详细的分析与检测非常必要。
首先需要对原料的成分进行检测,包括纤维素的含量、木质素的含量、灰分的含量等。
这些参数能够指导制浆工艺的选择和调整,同时也为后续的品质评价提供依据。
此外,还需要对原料的物理性质进行分析,如纤维长度、纤维宽度、纤维形态等。
2.制浆工艺监测制浆工艺的监测是确保制浆过程稳定和高效的关键步骤。
制浆工艺包括碱浸清洗、粉碎、磨浆、筛选等多个环节,每个环节都需要进行监测和分析。
比如,在磨浆环节,需要对磨浆机的转速、出浆浓度、浆料温度等参数进行实时监测和控制,以保证细度的稳定性和纤维的完整性。
此外,还需要对废水和废渣进行分析,以确保合理的废物处理和资源回收。
3.产品质量检测制浆造纸的产品质量是制浆造纸企业生存和发展的基础。
产品的质量主要包括纸张的物理性能和机械强度等参数。
物理性能包括纸张的光泽度、平滑度、透气性、吸水性等,而机械强度指纸张的抗拉强度、抗折强度、撕裂强度等。
这些指标是评价纸张品质的关键参数,对产品的质量进行检测和分析有助于及时发现问题,并进行调整和改进。
4.环境监测与安全评估制浆造纸过程会产生大量的废水、废气和固体废弃物。
这些废物的处理和排放对环境保护和社会责任至关重要。
因此,对废水、废气和固体废弃物进行分析和检测是制浆造纸企业的法定责任。
废水的分析与检测主要包括浊度、COD、BOD、SS、PH、氨氮等指标;废气的分析与检测主要包括氮氧化物、二氧化硫、颗粒物等指标;固体废弃物的分析与检测主要包括含水率、有机物含量、重金属含量等指标。
通过环境监测和安全评估,可以及时发现问题,采取相应措施,保护环境和员工的健康安全。